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双基地声纳探测范围分析 被引量：20
1
作者 杨丽 蔡志明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期839-843,共5页
双基地声纳在一定程度上综合了单基地主动和被动声纳的优点,具有扩大探测范围的优势,但并不能够在全方位上都获得探测距离优势,在某些方位上甚至不如等效单基地声纳。在双基地声纳系统中,根据能量关系推导出双基地声纳系统最大可探测范... 双基地声纳在一定程度上综合了单基地主动和被动声纳的优点,具有扩大探测范围的优势,但并不能够在全方位上都获得探测距离优势,在某些方位上甚至不如等效单基地声纳。在双基地声纳系统中,根据能量关系推导出双基地声纳系统最大可探测范围的数学模型,并进一步定量分析了基线长度、等效半径与探测范围和各个方位上的探测距离的关系,提出了优势区域、优势角的概念。在此基础上,给出了不同情况下双基地声纳的几种优化使用配置方案。 展开更多
关键词 声学 双基地声纳 等效单基地声纳 等效半径 优势区域 优势角 探测范围
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双基地声纳作用距离估计 被引量：17
2
作者 阎宜生 丁玮 +1 位作者 徐贵英 赵俊谓 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期545-548,共4页
在双基地声纳方程的基础上，进行作用距离的估算和分析比较。在特定的情况下，计算表明，双基地声纳作用距离比单基地声纳作用距离可提高４～８倍。
关键词 声纳 双基地声纳 作用距离预报
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混响背景下双基地声呐的探测范围分析 被引量：14
3
作者 杨丽 蔡志明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期597-602,共6页
为了讨论混响对双基地声呐探测范围的影响,利用经验证的三维散射模型,讨论在不同入射、散射掠射角和散射方位角约束下的海底散射强度分布.根据双基地配置的几何特性,分析对混响有贡献的界面散射面积.以浅海为例分析比较不同基线长度时,... 为了讨论混响对双基地声呐探测范围的影响,利用经验证的三维散射模型,讨论在不同入射、散射掠射角和散射方位角约束下的海底散射强度分布.根据双基地配置的几何特性,分析对混响有贡献的界面散射面积.以浅海为例分析比较不同基线长度时,混响与噪声限制下不同位置的目标在接收基地阵元输入端所形成的信干比.结果表明,混响限制下,双基地声呐的探测范围与混响强度相关.由于面临较强前向散射和侧向散射的影响以及直达波的强干扰,在近距离上,将出现探测盲区. 展开更多
关键词 混响 双基地声呐 前向散射 侧向散射 探测范围
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双基地声纳定位精度和算法研究 被引量：9
4
作者 张小凤 赵俊渭 +2 位作者 王荣庆 韩静 李桂娟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第10期1471-1473,共3页
根据双基地声纳定位的特点,提出了一种单纯基于声波到达时间(TOL)的双基地声纳定位算法,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差对算法定位性能的影响。仿真结果表明,TOL算法的定位精度与基线长度有关... 根据双基地声纳定位的特点,提出了一种单纯基于声波到达时间(TOL)的双基地声纳定位算法,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差对算法定位性能的影响。仿真结果表明,TOL算法的定位精度与基线长度有关,随着基线长度的增加,定位精度提高。时间测量误差对算法的定位精度影响较小。与同等条件下单基地声纳定位相比,双基地TOL算法具有更高的定位精度。该研究为多基地声纳新体制的建立,提供了理论依据。 展开更多
关键词 双基地声纳 定位 TOL算法 仿真
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双基地声呐散射声场的建模与仿真 被引量：9
5
作者 张小凤 赵俊渭 +1 位作者 王荣庆 韩静 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第5期562-565,共4页
利用变形柱方法,建立了非入射方向水下椭球目标散射声场的数学模型。通过建模与仿真实验,得出了椭球目标在双基地条件下,散射回波的空间分布,以及在不同分置角时,散射强度随目标姿态角的变化关系曲线。通过仿真曲线与水池实验曲线的比较... 利用变形柱方法,建立了非入射方向水下椭球目标散射声场的数学模型。通过建模与仿真实验,得出了椭球目标在双基地条件下,散射回波的空间分布,以及在不同分置角时,散射强度随目标姿态角的变化关系曲线。通过仿真曲线与水池实验曲线的比较,验证了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 双基地声呐 散射声场 建模 仿真
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关于双基地声呐定位及其优化算法的研究 被引量：11
6
作者 孙勇 赵俊渭 张小凤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期725-728,共4页
由于一般的双基地系统为T/R-R型双基地声呐,发射和接收站都可以提供测量数据,于是存在冗余信息。所以,双基地声呐定位问题,实质上就是非线性系统的优化问题。为了更充分的利用冗余的观测信息,提出一种基于加权最小二乘的双基地声呐定位... 由于一般的双基地系统为T/R-R型双基地声呐,发射和接收站都可以提供测量数据,于是存在冗余信息。所以,双基地声呐定位问题,实质上就是非线性系统的优化问题。为了更充分的利用冗余的观测信息,提出一种基于加权最小二乘的双基地声呐定位优化算法(WLS算法),并与传统的基于波达时间定位算法(TOL算法)进行了比较。 展开更多
关键词 双基地声呐 定位精度 TOL算法 WLS算法
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水下探测通信一体化关键技术分析 被引量：11
7
作者 卢俊 张群飞 史文涛 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第5期470-479,共10页
水下探测与水声通信相结合的水下探测通信一体化技术具有减小平台体积、降低功耗、提高隐蔽性等优点,但声呐的物理特性、声特性以及水声环境等因素制约了该技术的发展。结合现有雷达通信一体化、水下探测与水声通信技术,研究了共享体制... 水下探测与水声通信相结合的水下探测通信一体化技术具有减小平台体积、降低功耗、提高隐蔽性等优点,但声呐的物理特性、声特性以及水声环境等因素制约了该技术的发展。结合现有雷达通信一体化、水下探测与水声通信技术,研究了共享体制下基于通信信号的水下探测通信一体化技术,分析了常用水声通信调制方式的探测与通信性能,选取了适合水下共享波形的调制方式。针对单基地工作模式,提出了多级自干扰抑制方法以及利用通信信号特点进行目标方位估计与检测的方法,设计了发射泄漏模拟抵消器。针对双基地工作模式,利用空域矩阵滤波方式进行直达波的消除,分析了信噪比、误码率与探测性能的关系,同时利用直达波获取的发射信号与回波信号进行匹配滤波,提高了目标参数估计与检测性能。 展开更多
关键词 水下探测 水声通信 一体化 单基地声呐 双基地声呐
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舰载声呐与航空吊放声呐协同双基地搜索范围研究 被引量：8
8
作者 韩建辉 杨日杰 +1 位作者 郑晓庆 李大卫 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期114-119,共6页
针对舰载声呐与航空吊放声呐构成的异类传感器双基地工作问题,建立了基于声呐方程的海洋环境噪声背景下双基地搜索范围模型。在舰载声呐与航空吊放声呐双基地协同工作系统中,舰载声呐发射探测信号,舰载声呐和航空吊放声呐均接收水下目... 针对舰载声呐与航空吊放声呐构成的异类传感器双基地工作问题,建立了基于声呐方程的海洋环境噪声背景下双基地搜索范围模型。在舰载声呐与航空吊放声呐双基地协同工作系统中,舰载声呐发射探测信号,舰载声呐和航空吊放声呐均接收水下目标回波信号。根据能量关系建立了扩展面积、扩展距离、等效半径模型,定量分析了声源级、基线长度等因素对系统搜索范围的影响。仿真结果表明,当舰载声呐声源级相对于吊放声呐声源级足够大时,协同双基地工作模式在较大的基线长度范围内不仅在搜索范围上优于舰载声呐和吊放声呐均独立工作时的单基地联合搜潜,而且在搜索宽度上也有优势。 展开更多
关键词 双基地声呐 搜潜范围 航空吊放声呐 舰载声呐
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混响背景下单、双基地声纳的探测范围比较 被引量：8
9
作者 杨丽 蔡志明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3263-3266,3296,共5页
收、发基地分置可以在一定程度上增大声纳的可探测范围,但由于双基地声纳面临较强的前向散射和侧向散射的影响,在基线延长线附近方位范围内其混响干扰强于单基地声纳。同时由于直达波对接收基地的干扰,双基地声纳在近距离上将出现盲区... 收、发基地分置可以在一定程度上增大声纳的可探测范围,但由于双基地声纳面临较强的前向散射和侧向散射的影响,在基线延长线附近方位范围内其混响干扰强于单基地声纳。同时由于直达波对接收基地的干扰,双基地声纳在近距离上将出现盲区。在建模计算双基地声纳海底混响的基础上,以浅海为例分析了混响限制下不同位置上的目标在接收基地阵元输入端所形成的信噪比,并与单基地声纳做了比较,从而给出双基地声纳的有效探测范围。 展开更多
关键词 混响 双基地声纳 前向散射 侧向散射 探测范围
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双基地声呐定位算法的研究与比较 被引量：9
10
作者 孙勇 赵俊渭 张小凤 《计算机仿真》 CSCD 2006年第9期129-132,共4页
由于双基地声呐是收发分置的,所以其在水下目标探测和定位方面有着特殊的性质。目前,关于双基地声呐的研究已经引起了人们的广泛关注。该文给出了基于波达时间定位(TOL)和波达方位定位(BOL)的两种双基地声呐定位算法,分别研究了基线长... 由于双基地声呐是收发分置的,所以其在水下目标探测和定位方面有着特殊的性质。目前,关于双基地声呐的研究已经引起了人们的广泛关注。该文给出了基于波达时间定位(TOL)和波达方位定位(BOL)的两种双基地声呐定位算法,分别研究了基线长度、时间测量误差、角度测量误差对算法定位精度的影响,最后对这两种算法的定位精度进行了比较和仿真,给出了不同条件下的误差分布曲线。仿真结果表明:双基地TOL算法的定位精度高于BOL定位算法,是一种高精度的双基地声呐定位算法。该算法也可推广应用于多基地声呐的水下定位。 展开更多
关键词 双基地声呐 定位精度 基于波达时间定位算法 基于波达方位定位算法
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典型水文环境下航空声呐浮标双基地作用范围
11
作者 韩建辉 刘贤忠 +2 位作者 吴明辉 单志超 郑晓庆 《海军航空大学学报》 2024年第3期297-304,共8页
航空声呐浮标双基地探测是应对水下目标声隐身能力持续提高的有效技术途径之一。分析了航空声呐浮标的指标,给出了双基地声呐配置,采用双基地声呐方程为依据,利用数值仿真的方法计算了3种典型海洋环境条件下双基地声呐浮标探测范围,讨... 航空声呐浮标双基地探测是应对水下目标声隐身能力持续提高的有效技术途径之一。分析了航空声呐浮标的指标,给出了双基地声呐配置,采用双基地声呐方程为依据,利用数值仿真的方法计算了3种典型海洋环境条件下双基地声呐浮标探测范围,讨论了海洋环境对双基地声呐探测的影响,为航空声呐浮标双基地战术使用奠定技术基础。 展开更多
关键词 双基地声呐 航空声呐浮标 搜潜范围 声速剖面
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双基地声纳目标特性实验研究 被引量：6
12
作者 徐贵英 丁玮 +2 位作者 阎宜生 赵俊渭 赵日昌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期476-481,共6页
为了解双基地声纳目标强度特性及目标回波信号结构，用高逼真度模型进行了实验研究，找出了目标强度与声波入射方位角及分置角的关系，得出了在接收方向上获取最大目标强度值时入射角与分置角应满足的条件，这将对收发分置系统双基地的... 为了解双基地声纳目标强度特性及目标回波信号结构，用高逼真度模型进行了实验研究，找出了目标强度与声波入射方位角及分置角的关系，得出了在接收方向上获取最大目标强度值时入射角与分置角应满足的条件，这将对收发分置系统双基地的配置有重要价值。 展开更多
关键词 声纳 目标强度 双基地声纳 方位角 分置角
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基于零陷展宽的双基地声纳直达波抑制算法 被引量：7
13
作者 姚瑶 张明敏 袁骏 《声学技术》 CSCD 2012年第3期310-313,共4页
双基地声纳系统中存在目标信号与直达波干扰混叠且两者高相关的情况,常规的自适应抵消法因此失效。在双基地声纳系统配置已知的前提下,提出一种基于零陷展宽技术的多约束最小方差直达波抑制算法。该方法通过施加线性约束对特定方向的干... 双基地声纳系统中存在目标信号与直达波干扰混叠且两者高相关的情况,常规的自适应抵消法因此失效。在双基地声纳系统配置已知的前提下,提出一种基于零陷展宽技术的多约束最小方差直达波抑制算法。该方法通过施加线性约束对特定方向的干扰进行抑制,并针对直达波干扰方位存在扰动时,多约束最小方差算法性能急剧下降的现象运用零陷展宽的方法对算法加以改进。基于零陷展宽的多约束最小方差算法直观、快捷。仿真及实验数据处理的结果表明,在直达波干扰方位大致可知的情况下,该算法能够对直达波进行有效抑制,且对直达波的方位估计误差具有稳健性。 展开更多
关键词 双基地声纳 直达波抑制 多约束最小方差算法 零陷展宽
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舰机协同下双基地声纳搜潜建模与效能仿真分析 被引量：5
14
作者 张雨杭 鞠建波 李沛宗 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第4期360-367,380,共9页
针对传统单基地搜潜难以满足反潜作战要求的问题,提出了一种拖曳声纳与直升机吊放声纳联合双基地搜潜的方法。首先,根据已知潜艇信息与直升机实际运动特点,建立扩展方形、扩展圆形与扩展螺旋线形的双基地联合搜潜模型;其次,结合拖曳声... 针对传统单基地搜潜难以满足反潜作战要求的问题,提出了一种拖曳声纳与直升机吊放声纳联合双基地搜潜的方法。首先,根据已知潜艇信息与直升机实际运动特点,建立扩展方形、扩展圆形与扩展螺旋线形的双基地联合搜潜模型;其次,结合拖曳声纳搜潜特点,建立水面舰艇运动模型;最后,利用Monte Carlo方法仿真分析了距应召点初始距离、潜艇初始位置分布、潜艇航速对各阵型下多基地搜潜效能的影响。仿真结果表明:双基地搜潜概率明显优于非双基地搜潜样式,且各样式搜潜概率随着初始距离、初始位置分布、潜艇航速的增大而减小,同比之下扩展螺旋线形搜潜效能较优。该方法适用于一定距离范围内的应召搜潜,对反潜作战具有一定的军事意义。 展开更多
关键词 舰机协同 吊放声纳 搜潜效能 双基地 蒙特卡罗方法 应召搜潜
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双基地声呐发射声屏蔽技术 被引量：6
15
作者 芦嘉 生雪莉 +3 位作者 凌青 董伟佳 伍飞云 孙筱逸 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1177-1182,共6页
基线附近区域为双基地声呐的探测盲区,当目标位于基线区域时,目标回波与强直达波干扰同时同向到达,基于空域滤波等的传统直达波抑制方法失效。为实现双基地声呐对盲区内目标的探测,提出了一种适用于多发射阵元系统的发射声屏蔽技术。发... 基线附近区域为双基地声呐的探测盲区,当目标位于基线区域时,目标回波与强直达波干扰同时同向到达,基于空域滤波等的传统直达波抑制方法失效。为实现双基地声呐对盲区内目标的探测,提出了一种适用于多发射阵元系统的发射声屏蔽技术。发射声屏蔽技术利用目标回波与直达波相异的多途信道结构特性,自动屏蔽在接收站位置处的直达波而不影响目标回波,且不需接收站进行任何后续处理。在已知回波信道信息时,发射声屏蔽技术可进一步实现对回波信号的聚焦,提高信干比。仿真结果表明,在不同信道条件下发射声屏蔽均能有效抑制直达波干扰。利用发射声屏蔽技术,双基地声呐能够实现对基线区内目标的检测。 展开更多
关键词 发射声屏蔽 双基地声呐 盲区目标探测 直达波抑制 自屏蔽信号 正交匹配追踪
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双基地声纳目标低频散射特性研究 被引量：6
16
作者 程广利 张明敏 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第6期31-34,49,共5页
针对双基地声纳目标低频散射问题,从Helmholtz积分方程出发,采用等价面元解决表面积分存在的奇异性问题,建立了非入射方向水下目标散射声场的物理模型和计算方法。计算了刚性圆柱体的后向散射回声,绘出了在不同收发分置角、低频情况下,... 针对双基地声纳目标低频散射问题,从Helmholtz积分方程出发,采用等价面元解决表面积分存在的奇异性问题,建立了非入射方向水下目标散射声场的物理模型和计算方法。计算了刚性圆柱体的后向散射回声,绘出了在不同收发分置角、低频情况下,刚性椭球目标强度随目标姿态角的空间变化曲线,并分析了其散射特性。结果表明,提出的模型和方法能计算任意分置角和任意目标姿态角时的水下目标散射强度,可用于预报双基地声纳目标低频声散射特性。 展开更多
关键词 双基地声纳 低频散射 奇异性 散射强度
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基于双基地声纳的港口航道水深实时监测系统 被引量：6
17
作者 侯朋 许文海 +1 位作者 王俊生 李瑛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2155-2160,共6页
针对部分港口航道航程较长、宽度狭窄、水深受限、淤积严重等特点,研制了一套基于双基地声纳实现港口航道水深实时监测的实用化系统。该系统采用1对收发分置的高频、小波束开角换能器实现声信号的发射与接收,利用GPS同步技术实现声纳发... 针对部分港口航道航程较长、宽度狭窄、水深受限、淤积严重等特点,研制了一套基于双基地声纳实现港口航道水深实时监测的实用化系统。该系统采用1对收发分置的高频、小波束开角换能器实现声信号的发射与接收,利用GPS同步技术实现声纳发射单元和接收单元的同步工作,采用单片机与FPGA相结合的电路设计方案实现对水声信号的延时采集与处理。声纳发射单元和声接收单元分别安装在航道的两侧,不影响航道船舶的正常航行。海上定深监测和变深监测实验结果表明该系统稳定可靠,实时性好,尤其对狭窄航道的水深实时监测具有很高的应用价值。 展开更多
关键词 港口航道 水深监测 双基地声纳 GPS同步 定深监测 变深监测
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双基地航空声呐搜潜距离误差估计 被引量：5
18
作者 杨日杰 何友 田宝国 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期540-543,共4页
本文在双基地航空声呐搜潜距离模型的基础上 ,建立了其误差模型、误差系数模型 ,确定了影响其精度的因素为水下声速、直达波时间、反射波时间、方位角等 ,并根据所建立的数学模型 ,仿真分析了离心率和方位角的变化对各误差系数的影响、... 本文在双基地航空声呐搜潜距离模型的基础上 ,建立了其误差模型、误差系数模型 ,确定了影响其精度的因素为水下声速、直达波时间、反射波时间、方位角等 ,并根据所建立的数学模型 ,仿真分析了离心率和方位角的变化对各误差系数的影响、各误差因素的变化对搜潜距离相对均方误差的影响等 ,获得了有益的结论 。 展开更多
关键词 声学 双基地 航空搜潜 误差估计 方位角
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双基地加权最小二乘估计算法定位精度研究 被引量：4
19
作者 张小凤 赵俊渭 +1 位作者 王荣庆 韩静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期761-765,共5页
本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理 ,提出了基于加权最小二乘估计 (WLS)的双基地声呐定位优化算法 ,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真 ,研究了系统参数对算法定位精度的影响 ,给出了不同条件下定位误... 本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理 ,提出了基于加权最小二乘估计 (WLS)的双基地声呐定位优化算法 ,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真 ,研究了系统参数对算法定位精度的影响 ,给出了不同条件下定位误差的几何分布。并将该算法与单纯基于声波到达时间算法的定位性能进行了比较。仿真结果表明 ,双基地WLS算法充分利用了双基地系统的冗余信息 ,具有较高的定位精度。该研究为多基地声呐水下目标的探测。 展开更多
关键词 定位精度 到达时间 接收站 算法 跟踪 仿真结果 发射 声呐 加权最小二乘估计 多基地
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T-R型双基地声纳定位算法及系统精度研究 被引量：5
20
作者 徐景峰 韩树平 +3 位作者 舒象兰 马鑫 董永峰 柳洪刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2234-2238,共5页
根据T-R型双基地声纳定位的几何模型,提出利用时延-方位信息进行目标定位的双基地声纳时间方位定位(bistatic time-bearing-localization,BTBL)算法,并给出了算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差和方位... 根据T-R型双基地声纳定位的几何模型,提出利用时延-方位信息进行目标定位的双基地声纳时间方位定位(bistatic time-bearing-localization,BTBL)算法,并给出了算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,研究了基线长度、时间测量误差和方位测量误差对算法定位精度的影响。仿真分析结果表明:随着基线长度增加,发射站和接收站两侧区域定位精度进一步改善,但会造成基线区的定位误差增大;在基线长度一定时,时间和方位测量误差增大均造成定位精度下降,且算法精度对方位测量误差相对敏感。与同等条件下的单基地声纳定位相比,双基地BTBL算法在接收站点具有明显的探测优势。该研究为T-R型双基地系统的水下定位提供了理论依据。 展开更多
关键词 声学 双基地声纳 几何分布 误差 定位精度
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